Échographie portable chez les patients en état critique Hand

Mise au point
Échographie portable chez les patients en état critique
Hand-held ultrasonography in critically ill patients
P. Vignon
a,
*, B. Cholley
b
a
Réanimation polyvalente, CHU Dupuytren, 2, avenue Martin-Luther-King, 87042 Limoges cedex, France
b
Département danesthésieréanimationSmur, CHU Lariboisière, 2, rue Ambroise-Paré, 75475 Paris cedex 10, France
Résumé
Récemment mise sur le marché, léchographie portable commence à être largement diffusée. Les appareils portables sont très hétérogènes
quant à leurs caractéristiques techniques et suivent deux tendances : des systèmes simples et peu coûteux permettant essentiellement limagerie
bidimensionnelle et des systèmes haut de gamme miniaturisés qui embarquent la plupart des nouvelles techniques échocardiographiques. Seul le
premier type dappareil a été testé chez les patients en état critique. Les études de validation réalisées en réanimation ont montré les limites de
léchographie portable et ont permis de mieux définir son champ dutilisation potentielle. Le concept de « stéthoscope ultrasonique » utilise
léchographie portable comme complément à lexamen clinique pour répondre à une ou plusieurs questions simples en un temps limité (par
exemple, fonction pompe ventriculaire, anomalies de contraction segmentaire, dilatation cavitaire, épanchements liquidiens péricardiques, pleu-
raux ou abdominaux). Lefficacité dune formation limitée de médecins non cardiologues pour une utilisation ciblée de léchographie portable est
actuellement en cours dévaluation. Puisque ce type dutilisation ne correspond pas à létat de lart, léchographie portable nest pas destinée à
remplacer léchocardiographie transthoracique ou léchographie générale conventionnelles lorsquelles sont disponibles. De plus, léchocardio-
graphie transœsophagienne reste incontournable chez les patients ventilés en état critique qui nécessitent une évaluation hémodynamique com-
plète.
© 2005 Société de réanimation de langue française. Publié par Elsevier SAS. Tous droits réservés.
Abstract
Echographic systems which are the size of a laptop computer are currently available. These hand-held ultrasound units have different tech-
nological characteristics: the first category includes low-cost simple portable systems and the second category includes miniaturized well-
equipped units with most modern application tools. The first category of portable systems has only been tested in critically-ill patients. Validation
studies conducted in intensive care units have pointed out the limitations of hand-held echocardiography and allowed to better define its field of
application. The concept of ultrasound stethoscopeuses hand-held echography as an extension of physical examination to rapidly answer
simple questions (e.g. pump function, regional wall motion abnormalities, cavitary dilatation, pericardial, pleural or abdominal effusions). The
efficacy of a limited training program to physicians without experience in ultrasound for goal-directed examination using portable systems is
currently evaluated. Since this practice does not correspond to the state-of-the-art, portable echography is not an alternative to standard transthor-
acic echocardiography or conventional ultrasound when they are available. In addition, transesophageal echocardiography is still required to
perform a comprehensive hemodynamic examination in ventilated critically-ill patients.
© 2005 Société de réanimation de langue française. Publié par Elsevier SAS. Tous droits réservés.
Mots clés : Réanimation ; Procédures diagnostiques ; Échocardiographie doppler ; Échographie portable
Keywords: Critical care; Diagnostic techniques and procedures; Echocardiography; Echocardiography-doppler; Hand-held echography
http://france.elsevier.com/direct/REAURG/
Réanimation 14 (2005) 692699
* Auteur correspondant.
Adresse e-mail : [email protected] (P. Vignon).
1624-0693 /$ - see front matter © 2005 Société de réanimation de langue française. Publié par Elsevier SAS. Tous droits réservés.
doi:10.1016/j.reaurg.2005.10.018
Léchographie portable mise récemment sur le marché est en
constante et rapide évolution. Son émergence a été possible
grâce aux progrès technologiques et informatiques qui ont per-
mis une miniaturisation telle que les appareils déchographie
atteignent actuellement la taille et le poids dun ordinateur por-
table. Cela les rend très faciles dutilisation au lit du patient, où
quil se trouve, y compris en dehors de lhôpital. De plus, cer-
tains échographes portables ont un coût relativement faible
comparé aux machines conventionnelles, permettant ainsi une
large diffusion auprès dun panel de nouveaux utilisateurs. Ces
différents atouts expliquent lintérêt actuel que suscite lécho-
graphie portable dans des exercices aussi variés que la méde-
cine préhospitalière, les urgences, ou la réanimation [1,2].La
sortie de léchographe hors des laboratoires dimagerie et son
utilisation par de nombreux intervenants moins bien formés
que les opérateurs traditionnels posent le problème du rapport
entre le bénéfice procuré par les informations quelle fournit et
les risques liés aux erreurs dinterprétation.
Cet article a pour but de discuter les domaines dutilisation
potentielle de léchographie portable (cardiaque ou non) dans
la prise en charge des patients hospitalisés de façon non pro-
grammée, en préhospitalier, aux urgences et en réanimation. Il
abordera le problème de la formation des utilisateurs potentiels
dans cette chaîne de soins. Enfin, les limites de léchographie
portable chez les patients en état critique seront détaillées.
1. Quest-ce que léchographie portable ?
On peut considérer quun échographe portable est un appa-
reil alimenté par batterie qui est suffisamment petit et léger pour
pouvoir être transporté à la main (Fig. 1). Les premiers appareils
miniaturisés qui répondaient à ces critères pour léchographie
cardiaque étaient les systèmes Optigo
(Philips Ultrasons) et
Sonoheart
(Sonosite). Depuis, plusieurs autres échographes
portables sont apparus sur le marché et le système Sonoheart
a connu plusieurs générations. Tous les appareils portables ont
une sonde dimagerie bidimensionnelle pour léchographie
transthoracique et permettent lenregistrement dimages numéri-
ques et la réalisation de mesures. Les caractéristiques techniques
diffèrent grandement selon les modèles et sont en perpétuelle
évolution. Elles ont récemment été résumées par ailleurs [3].
On peut distinguer actuellement deux grandes tendances. Une
première catégorie dappareils propose des fonctions rudimentai-
res pour un faible coût. Une seconde catégorie dappareils à coût
élevé tend vers la miniaturisation des outils parfois complexes
qui sont disponibles sur les échocardiographes haut de gamme.
Cest pourquoi il est vain de comparer des systèmes qui nont de
commun que leur appellation de « portable » et que leur concep-
tion oppose : simplicité dutilisation pour des indications res-
treintes dune part et miniaturisation doptions technologiques
avancées pour un examen exhaustif répondant à létat de lart
dautre part. Le premier champ dutilisation concerne urgentistes
et réanimateurs ; le second concerne plus les cardiologues ou les
médecins qui ont une formation et une expérience approfondies
en échocardiographie. Cet article ne concerne que léchographie
portable qui nembarque pas doptions avancées.
2. Études de validation
Les études cliniques qui ont évalué la précision diagnostique
des échographes portables ont suivi deux approches méthodo-
logiques distinctes. La première était de comparer les résultats
fournis par les systèmes portables à ceux obtenus avec un ap-
pareil haut de gamme utilisé comme référence. La seconde était
de décrire lapport de léchographie portable par rapport au seul
examen clinique, suivant le concept du « stéthoscope ultraso-
nique ». Actuellement, les études réalisées en préhospitalier,
aux urgences ou en réanimation restent peu nombreuses et
concernent principalement léchographie cardiaque [1,4].
2.1. Validation par rapport à léchographie standard
La première étude qui a concerné les patients en état critique
a été conduite chez 80 patients de cardiologie hospitalisés en
réanimation ou en soins intensifs avec le système Sonoheart
de première génération [5].Léchographe portable na pas iden-
tifié correctement la cardiopathie en cause chez 31 % des pa-
tients et a manqué un diagnostic secondaire dans 19 % des cas,
comparée à léchocardiographie transthoracique (ETT) conven-
tionnelle. La plupart des faux résultats négatifs de léchographie
portable ont été attribués à labsence de doppler spectral ou à un
manque dinformation du doppler puissance [5].
Nous avons examiné 139 patients de réanimation, dont 103
étaient ventilés, avec lappareil Optigo
et un appareil haut de
gamme [6]. Alors que lappareil miniaturisé a permis dobtenir
Fig. 1. Photographie dun échographe portable Optigo
(Philips Ultrasons).
Lappareil pèse moins de 5 kg et a la taille dun ordinateur portable. Il est doté
de limagerie bidimensionnelle et dun vrai doppler couleur.
P. Vignon, B. Cholley / Réanimation 14 (2005) 692699 693
un nombre de fenêtres acoustiques proche de celui de lETT
conventionnelle, sa précision diagnostique était inférieure (82
contre 91 % ; p< 0,001). aussi, la plupart des faux résultats
négatifs de léchographie portable étaient attribuables à labsence
de doppler spectral [6]. En revanche, la capacité diagnostique de
léchographe portable approchait celle de lappareil haut de
gamme pour les diagnostics qui étaient fondés sur la seule ima-
gerie bidimensionnelle (85 contre 89 %) [6]. Afin de prendre en
compte lapport du doppler spectral, nous avons examiné 55 pa-
tients (40 sous ventilation mécanique) à laide du système Sono-
heart Elite
[7]. Le nombre moyen de fenêtres acoustiques obte-
nues avec les deux appareils étaient comparables. Malgré
lexistence dun doppler spectral, la capacité diagnostique de lé-
chographe portable restait inférieure à celle de lETT convention-
nelle (80 contre 92 % ; p= 0,002). Ces résultats étaient probable-
ment liés à la qualité variable du profil doppler pulsé recueilli par
lappareil portable et a un défaut dalignement du tir Doppler
continu avec les jets turbulents à haute vélocité en labsence de
réel doppler couleur [7]. Comme dans létude précédente [6], les
diagnostics fondés sur limagerie bidimensionnelle étaient correc-
tement identifiés par léchographie portable et limpact thérapeu-
tique était similaire (49 contre 51 %) [7].
Au total, léchographie portable offre un nombre de fenêtres
acoustiques comparable à lETT conventionnelle chez les pa-
tients en état critique (même ventilés) et est fiable pour les
diagnostics fondés sur limagerie bidimensionnelle lorsquelle
est réalisée par des opérateurs de niveau 3 [8].Lapport du
doppler pulsé ne comble pas totalement la différence de préci-
sion diagnostique entre léchographie portable et lETT
conventionnelle. Ces études ont permis de mieux définir le
champ dapplication potentiel de léchographie portable chez
les patients en état critique et ont conduit à plutôt lenvisager
comme un outil qui prolonge lexamen clinique, à la manière
dun « sthétoscope ultrasonique ».
2.2. Concept de « stéthoscope ultrasonique »
Ce concept est né de plusieurs études qui ont comparé les
résultats fournis par léchographie portable réalisée au lit du
patient à ceux de lexamen clinique [911]. Le principe est
daméliorer la faible performance de lexamen clinique pour
le diagnostic de certaines pathologies cardiaques (par exemple,
dysfonction ventriculaire gauche, épanchement péricardique)
en réalisant un examen bref et ciblé à laide dun échographe
portable. Seule limagerie bidimensionnelle est généralement
utilisée. Une récente revue de la littérature montre le gain diag-
nostique obtenu grâce à cette stratégie [2].
La même démarche a été réalisée dans le domaine de la
médecine durgence. Lutilisation dun échographe portable
par des médecins urgentistes ayant une formation en cardiolo-
gie a été testée chez des patients se présentant avec une cardio-
mégalie radiologique. Léchographie portable a augmenté la
précision diagnostique de lexamen clinique pour identifier la-
nomalie cardiaque sous-jacente de 62 à 83 % [12]. De même,
un examen cardiaque et abdominal à laide dun système por-
table par des médecins ayant suivi une formation préalable per-
met didentifier plus rapidement la cause dune hypotension
artérielle chez des patients admis aux urgences [13].En
contexte durgence préhospitalière (SamuSmur), léchogra-
phie portable trouve une place de choix de par sa taille, sa
simplicité, et le type de malades pris en charge puisque les
urgences vitales (états de choc) sont fréquentes. Dans ces situa-
tions, la précision de lexamen clinique est limitée et toute er-
reur diagnostique initiale peut aboutir à un retard ou à un mau-
vais choix thérapeutique dommageable pour le patient. La
capacité de léchographie portable à identifier lorigine car-
diaque ou non dun état de choc est alors très utile. Des méde-
cins de Smur ayant reçu une formation minimale de quatre
heures pour apprendre à reconnaître un cœur grossièrement hy-
po- ou hyperkinétique, un épanchement péricardique et un
épanchement pleural ont utilisé le système portable Optigo
[14]. Nous avons évalué limpact des informations fournies
par léchographie portable sur le diagnostic, la prise en charge
thérapeutique, et/ou le choix dorientation du patient (certains
hôpitaux nayant pas toutes les capacités chirurgicales, notam-
ment chirurgie cardiothoracique). Les informations apportées
par léchographie portable ont changé ou modifié le diagnostic
dans 26 % des cas, entraînant des changements de traitement et
dorientation [14]. Par exemple : un diagnostic dembolie pul-
monaire a été rectifié en péricardite ; une pneumopathie infec-
tieuse en OAP ; un OAP en épanchement pleural abondant.
Dans cette étude, la prise en charge (traitement ou orientation)
a été modifiée dans 19 % des cas grâce à lutilisation de lé-
chographie portable [14]. Une autre étude a montré la faisabi-
lité du transfert dimages recueillies en échographie portable à
partir de lunité médicale mobile [15].
Lorsque léchographie portable est utilisée comme un sté-
thoscope ultrasonique, elle nest pas destinée à fournir un exa-
men exhaustif mais plutôt à permettre de répondre rapidement
à un nombre limité de questions cliniques simples (Tableau 1).
Dans ces cas, lexamen échographique ne répond pas à létat
de lart [16,17]. Ainsi, léchographie portable nest pas desti-
née à remplacer lETT ou léchographie abdominale conven-
tionnelle lorsquelles sont disponibles, mais plutôt à apporter
un complément dinformation qui améliore la performance
diagnostique de lexamen clinique [2], notamment dans les si-
tuations durgences vitales.
Tableau 1
Questions cliniques évaluables par léchographie portable en imagerie
bidimensionnelle et accessibles à une formation limitée
a
Questions cliniques
Le ventricule gauche a-t-il une fonction pompe diminuée ou non ?
Le ventricule gauche est-il globalement dilaté ou non ?
Le ventricule droit est-il dilaté ou non ?
Existe-t-il un épanchement péricardique ou non ?
Cet épanchement est-il compressif ou non ?
La veine cave inférieure est-elle dilatée ou non ?
La veine cave inférieure garde-t-elle ses variations respiratoires ou non ?
Existe-t-il un épanchement pleural liquidien ou non ?
Existe-t-il un pneumothorax ou non ?
Existe-t-il un épanchement liquidien intra-abdominal ou non ?
a
les questions doivent être simples et binaires ; une évaluation quantitative
ou semiquantitative demande une expérience plus importante.
P. Vignon, B. Cholley / Réanimation 14 (2005) 692699694
3. Indications potentielles de léchographie portable
Bien quil ny ait pas de recommandations officielles
concernant les indications de léchographie portable, certaines
peuvent être logiquement proposées (Tableau 2). En premier
lieu, les situations de défaillance circulatoire aiguë mettant en
jeu le pronostic vital et survenant dans des sites où les appareils
déchographie traditionnels sont absents. En montrant des ima-
ges caricaturales, léchographie portable pourra sensibiliser ou
conforter un diagnostic fondé sur le seul examen clinique et
faciliter les prises de décisions thérapeutiques. Toutes les affec-
tions dont le diagnostic est fondé sur limagerie bidimension-
nelle sont théoriquement accessibles à lensemble des échogra-
phes portables. Les appareils qui possèdent un réel doppler
couleur permettent en outre didentifier les shunts intracardia-
ques et les valvulopathies sévères [6].
3.1. États de choc
Létat de choc est la principale indication de léchocardio-
graphie en réanimation [18,19]. Une étude récente conduite
chez des patients de réanimation ventilés a montré que lutili-
sation de critères diagnostiques simples et pour beaucoup fon-
dés sur limagerie bidimensionnelle peut orienter sur lorigine
cardiaque ou non dun état de choc [20]. Sous réserve que la
qualité dimage soit adéquate, léchographie portable peut ra-
pidement identifier le mécanisme cardiaque (dysfonction
pompe du ventricule gauche, cœur pulmonaire aigu, tampon-
nade) ou extracardiaque (ventricules de petite taille et hyperki-
nétiques) dun état de choc. Dans notre expérience en effet [6,
7],léchographie portable permet didentifier les dysfonctions
systoliques des ventricules et la tamponnade avec une précision
comparable à lETT conventionnelle (Fig. 2). Cependant, dau-
tres causes de choc cardiogénique telles quune valvulopathie
gauche aiguë sévère peuvent être méconnues ou sous-estimées
par les appareils portables [57].
Le rôle de léchographie portable dans lévaluation hémody-
namique des patients en état de choc doit se limiter à un exa-
men de débrouillage destiné à sensibiliser lexamen clinique
(Tableau 2). Lévaluation précise dun patient hospitalisé pour
état de choc, en particulier septique, doit faire appel à un exa-
men échographique complet réalisé au mieux par voie transœ-
sophagienne afin de déterminer le ou les mécanismes de la dé-
faillance hémodynamique [18,19].
3.2. Insuffisance respiratoire aiguë
Léchocardiographie doppler est un examen essentiel qui
permet dorienter le mécanisme dune insuffisance respiratoire
aiguë, notamment en cas dœdème aigu du poumon (OAP) ou
de suspicion dembolie pulmonaire [21].
En présence dun OAP, lexamen cherche à identifier son
mécanisme cardiogénique ou lésionnel, et parfois sa cause
[22]. Le critère diagnostique fondamental de lOAP cardiogé-
nique est lélévation des pressions de remplissage du ventricule
gauche, que sa fonction systolique soit conservée ou non [18].
Bien que ce critère nécessite la présence dun doppler spectral
qui nest pas disponible sur tous les systèmes miniaturisés
(Fig. 3), léchographie portable reste très utile pour identifier
la cardiopathie sous-jacente (Tableau 2). Dans les autres situa-
tions, notamment chez les patients septiques présentant un
œdème pulmonaire possiblement lésionnel, une évaluation hé-
modynamique complète par échocardiographie transœsopha-
gienne reste indispensable [18].
Tableau 2
Indications potentielles de léchographie portable
a
Indications Circonstances cliniques Signes cherchés
États de choc
b
Histoire clinique simple
Forte suspicion clinique
Examen de débrouillage
Origine cardiaque (tamponnade, dysfonction systolique majeure
dun ventricule, complication mécanique dun infarctus, cœur
pulmonaire aigu) ou extracardiaque
Œdème aigu du poumon
b
Histoire clinique simple
Forte suspicion clinique
Examen de débrouillage
Cardiopathie sous-jacente
Pressions de remplissage du ventricule gauche élevées
(Doppler mitral)
Fonction systolique du ventricule
gauche
Suspicion dinsuffisance cardiaque gauche
Douleur thoracique
Évaluation visuelle de la fonction pompe
Cinétique segmentaire
Épanchement péricardique Douleur thoracique
Choc et signes droits
Dissociation électromécanique
Liquide intrapéricardique
Compression de cavités cardiaques
(prolongée pendant le cycle cardiaque)
Embolie pulmonaire grave Choc et signes droits
Insuffisance respiratoire aiguë
Cœur pulmonaire aigu (imagerie bidimensionnelle)
Recherche dune source embolique (sonde vasculaire)
Epanchements pleuraux** Douleur thoracique
Insuffisance respiratoire aiguë, hypoxémie
Opacité radiographique équivoque
Présence et quantification dun épanchement pleural liquidien
Présence dun pneumothorax
Condensation parenchymateuse pulmonaire
Épanchement liquidien abdominal Choc hémorragique
Plaie par arme
Repérage pour ponction dascite
Choc dorigine indéterminée chez un polyvasculaire
Présence de liquide dans la cavité péritonéale
Anévrisme de laorte abdominale
a
Chaque indication doit être discutée en fonction des caractéristiques techniques de lappareil miniaturisé et du niveau dexpérience de lopérateur.
P. Vignon, B. Cholley / Réanimation 14 (2005) 692699 695
Léchographie permet de confirmer rapidement une forte
suspicion clinique dembolie pulmonaire lorsquelle montre
des signes de cœur pulmonaire aigu [21]. La dilatation du ven-
tricule droit et le septum paradoxal sont aisément identifiés
avec léchographie portable [6,7]. En revanche, celle-ci ne per-
met pas toujours de quantifier précisément une hypertension
artérielle pulmonaire, même lorsque lappareil miniaturisé est
doté du doppler spectral [7,23]. La rentabilité de léchographie
portable sera dautant plus importante que la suspicion clinique
est élevée et que la forme clinique est grave, donc en faveur
dune obstruction vasculaire étendue (Tableau 2). Certains ap-
pareils portables laissent la possibilité dutiliser également une
sonde vasculaire qui permet la recherche dune source embo-
lique au niveau des membres inférieurs.
Les épanchements pleuraux liquidiens peuvent participer à
une hypoxémie et le diagnostic radiographique est peu sensible
et spécifique chez les patients de réanimation [24].Léchogra-
phie pleurale permet un diagnostic fiable dhydrothorax ou
dhémothorax en quelques secondes [25], notamment avec les
systèmes portables [6,7]. Ceux-ci peuvent être utilisés en pré-
hospitalier [14] ou au lit des patients en état critique pour quan-
tifier le volume des épanchements pleuraux liquidiens [24]
(Fig. 4) et guider la thoracocentèse éventuelle [26].
Le diagnostic de pneumothorax compressif est une urgence
vitale. Léchographie pleurale est sensible pour lidentification
des pneumothorax [27]. Les systèmes portables permettent
également le diagnostic des pneumothorax traumatiques et sont
plus sensibles que la radiographie de face au lit pour identifier
les décollements pleuraux minimes [28].
3.3. Fonction pompe du ventricule gauche
En présence dune qualité dimage adéquate, tous les
échographes portables permettent dévaluer la fonction systo-
lique globale et régionale du ventricule gauche chez les patients
ventilés de réanimation [57]. De nombreuses études ont égale-
ment validé léchographie portable dans cette indication chez les
patients ambulatoires ou hospitalisés en cardiologie [2,911,29
32]. Cela permet dutiliser potentiellement léchographie por-
table comme outil de triage en préhospitalier [14] ou aux urgen-
ces chez les patients se présentant pour douleurs thoraciques ou
état de choc (Tableau 2). Dans certaines études, les appareils
portables étaient moins précis pour évaluer la fonction ventricu-
laire gauche régionale que les appareils haut de gamme [30,31].
3.4. Épanchements péricardiques
Léchographie portable a une précision diagnostique compa-
rable à lETT conventionnelle pour identifier un épanchement
Fig. 3. Exemple de cardiopathie gauche décompensée identifiée à laide dun échographe portable Sonoheart Elite
(Sonosite) chez un patient admis aux urgences
pour œdème aigu du poumon.
À gauche, léchographie bidimensionnelle montrait un ventricule gauche dilaté et globalement hypokinétique. À droite, le doppler pulsé enregistrait à lorifice mitral
un profil de vitesses restrictif en faveur dune élévation des pressions de remplissage du ventricule gauche. Ces deux signes confirmaient rapidement la suspicion
clinique dœdème pulmonaire cardiogénique. Abréviations : VG, ventricule gauche ; VD, ventricule droit ; OG, oreillette gauche ; OD, oreillette droite.
Fig. 2. Exemple de tamponnade diagnostiquée à laide dun échographe portable Sonoheart Elite
(Sonosite) chez un patient en état de choc après une intervention
cardiaque.
À gauche, la vue parasternale grand axe montre la présence dun épanchement péricardique liquidien abondant et circonférentiel. À droite, en temps réel, la paroi
libre de loreillette droite avait une courbure inversée pendant la totalité du cycle cardiaque. ** : épanchement péricardique liquidien. Abréviations : VG, ventricule
gauche ; VD, ventricule droit ; OG, oreillette gauche.
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